我国农村污水生态处理技术综述

1 我国农村水污染现状

近2 0年来, 虽然我国污水处理厂不断兴建, 污水的处理率在不断提高, 但主要集中在城市, 全国大部分农村的污水得不到处理, 农村污水排放量在污水总排放量中的比例越来越大。

据建设部2005年10月《村庄人居环境现状与问题》调查报告, 对我国具有代表性的9个省4 3个县7 4个村庄的入村入户调查显示:9 6%的村庄没有排水渠道和污水处理系统, 生产生活污水随意排放, 8 0%的村庄将垃圾堆放在路边甚至水源地、泄洪道以及水塘边, 严重影响环境和危害居民身心健康。除农村污水处理率低这一显著特点外, 间歇排放排量少且分散, 是农村污水的又一典型特征。此外, 氮磷浓度高及含有大量的营养盐、细菌、病毒等特点给农村污水的收集和处理带来了一定的难度。因此, 加强农村地区的污水排放收集和处理设施建设工作, 避免因污水未经处理直接排放而对农村地区的水体、土地等自然环境产生污染影响, 是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的一项重要内容[1,2,3,4,5,6,7]。

2 农村污水处理技术的选择

农村污水水量少且波动很大 (100m3/d~4000m3/d) , 还具有很强的季节性。与市政污水相比, 农村污水污染物的浓度偏低 (COD≤300mg/L, BOD5≤150mg/L) , 属于中低浓度生活污水, 且以有机污染物为主, 容易处理。由于农村和小城镇几乎没有完善的排水管网, 同时与城市排水管网间的距离远, 污水管网系统的投资费用高, 污水的收集与集中处理困难, 因此只能采用“集中处理与分散处理相结合”的方法。

在技术选择上应以简单实用、管理方便为原则。必须根据农村和小城镇的特点, 在满足出水水质达到排放标准的前提下, 采用投资少、运行费用低、去除率高、管理简单方便、容易维护、具有良好抗冲击能力的处理工艺或技术。在设计上应考虑模块化、定型化、智能化等原则, 以便于安装、管理和维护。

3 农村污水生态处理工艺

适宜于我国农村污水处理的生态处理工艺主要有:氧化塘处理工艺、人工湿地处理工艺、地下渗滤处理技术。

3.1 氧化塘处理工艺

氧化塘技术是一种古老的污水处理技术, 目前已有4 0多个国家成功的应用氧化塘处理城市污水。氧化塘构造简单、易于管理、处理效果稳定可靠。其机理是污水在塘内通过长时间的停留, 有机物通过不同细菌的分解代谢作用被生物降解。氧化塘与同规模二级处理厂相比, 其基建投资为污泥法的1/3~1/2;运行管理费用为后者的1/5~1/4;但占地却为后者的15~40倍。南北方相比, 北方地区应用氧化塘, 基建费用为南方地区的1.5~1.8倍;年经营费用为南方地区的1.5倍;占地面积为南方地区的1.6~1.7倍。因此, 氧化塘技术较适合应用于南方地区。

3.2 人工湿地处理工艺

人工湿地是近年来发展起来的一种污水处理技术, 通过独特的土壤一植物一微生物系统, 综合处理污水, 对氮、磷等有机质去除能力强, 处理效果好。欧美国家广泛采用人工湿地系统处理村镇地区及小型社区的污水, 取得了显著的成效。目前, 国内也有利用该技术处理小城镇污水、污染河道水、村镇污水及面源污水的成功实例。据报道:COD去除率可达80%以上, TN去除率可达6%, TP去除率可达90%[6], 出水水质BOD小于10mg/L, SS小于20mg/L。人工湿地建造简单, 投资小, 维护和运行费用低, 同时, 湿地内除种芦苇等常规治污植物品种外, 还可种植水芹菜等经济作物, 带来一定的经济效益, 这对于我国广大农村地区来说, 占地面积较大的人工湿地污水处理工艺具有很好的应用前景。

我国是湿地大国, 东北、华北、华中、西南、西北地区和内蒙古、青藏一带均有大片的自然湿地, 说明这些地区的气候条件和地理位置有利于培养人工湿地生态系统。农村面源污染造成的水体富营养化问题越来引起人们的重视, 湿地系统作为一种投资少、工艺简单、能耗低、维护简单方便的农业面源污染控制系统, 对于我国农村是适合的, 它不仅可以有效地去除氮磷污染物, 还为各种生物提供了良好的栖息地。湿地内的植物收获后还可获得一定的经济效益。在我国广大农村地区具有良好的应用前景。目前, 人工湿地污水处理工艺在广东地区应用较为广泛, 主要应用于城市污水厂的深度处理或小区生活污水的集中处理, 由于农村地区土地较为广阔, 因此人工湿地技术对处理农村污水有着更大的优势。

3.3 地下渗滤处理技术

地下渗滤处理系统是将污水经过腐化池化粪池或酸化水解池预处理后, 有控制地通入设于地下距地面约0.5 m深处的渗滤田, 在土壤的渗滤作用和毛细管作用下, 污水向四周扩散, 通过过滤、沉淀、吸附和微生物作用, 使污水得到净化的土地处理工艺[7]。

地下渗滤处理系统具有无损地面景观、不受外界气温影响、易于建设、便于维护、不堵塞、投资省、运行费用低、对进水负荷的变化适应性强、耐冲击、出水可回用等优点。其不足之处在于占地面积相对较大, 且在硝化反硝化实现生物脱氮时, 硝化反应易受到土壤内部还原性质的影响。

4 结语

我国广大农村与大中城市相比具备发展生态工程的独特条件, 可充分发挥自身优势, 充分利用现有的农田灌排渠道以及小城镇附近的废地、荒地、废塘、洼地或沼泽地、滩涂等来发展各种生态处理系统。在污水处理上应因地制宜地将处理与利用相结合, 实现污水的无害化和资源化, 进而实现水体的良性循环和水资源的可持续发展。农村污水生态处理系统的广阔发展, 对改善农村水环境、保护农村的生态环境、建设社会主义新农村具有重要意义。

摘要：随着我国农村经济的快速发展、城市化进程的推进和乡镇企业的迅速发展, 农村水环境日益恶化, 并且越来越受到人们的关注。在介绍农村水污染现状, 分析农村污水处理技术选择的基础上, 指出农村污水处理技术必须经济、高效、节能、简便易行, 与当地的生态农业相结合, 并对3种典型的适宜于农村污水处理的生态处理工艺作了介绍。

关键词：农村污水,处理,生态技术

参考文献

[1] 李贵宝.中国农村水环境恶化成因及其保护治理对策[J].南水北调与水利科技, 2003, 1 (2) :29～33.

[2] 吴祥禄.农村水环境治理迫在眉睫[J].华夏星火, 2003 (5) :35～36.

[3] 张瑞娟.北京市村镇水环境污染现状调查与分析评价[J].北京水利科技, 1 9 9 3 (4) :27～32.

[4] 董良德.我国氧化塘废水处理的现状简述[J].污染防治技术, 1995, 8 (1) :52～55.

[5] 田金至.我国氧化塘工程技术进展初探[J].环境工程, 1990 (6) :59～61, 63.

[6] 吴振斌, 陈辉蓉, 贺峰.人工湿地系统对污水磷的净化效果[J].水生生物学报, 2001, 25 (5) :28～35.

[7] 张建, 黄霞.地下渗滤处理城镇生活污水的中试[J].环境科学, 2 0 0 2, 2 3 (6) :57～61.